Cách tính hiệu suất truyền tải điện năng cực hay

Cách tính hiệu suất truyền tải điện năng cực hay

Phương pháp

Học sinh cần nhớ và nắm được các công thức tính hao phí khi truyền tải điện năng, hiệu suất truyền tải điện năng.

1. Hao phí truyền tải

- Công suất hao phí Cách tính hiệu suất truyền tải điện năng cực hay | Vật Lí lớp 9

Quảng cáo

2. Hiệu suất truyền tải điện năng

Hiệu suất truyền tải điện năng: Cách tính hiệu suất truyền tải điện năng cực hay | Vật Lí lớp 9

Ví dụ minh họa

Ví dụ 1 : Điện năng ở trạm phát điện được truyền tới khu tiêu thụ. Công suất của dòng điện tại trạm phát điện là 150kW. Hiệu số chỉ của công to điện nơi phát và nơi thu sau mỗi ngày đêm chênh lệch 360 kWh. Hiệu suất của quá trinh tải điện là:

A. 80%    B. 85%    C. 87%    D. 90%

Hướng dẫn giải:

Công suất hao phí Php = 360/24 = 15 (kW)

Hiệu suất của quá trình tải điện Cách tính hiệu suất truyền tải điện năng cực hay | Vật Lí lớp 9

Quảng cáo

Ví dụ 2 : Một trạm điện truyền đi dòng điện có công suất 120kW bằng hiệu điện thế là 5kV đến một khu dân cư cách đó 10km. Biết dây dẫn được sử dụng có điện trở mỗi km là 1,4Ω. Tính hiệu suất của quá trình truyền tải điện năng.

Hướng dẫn giải:

Điện trở toàn dây dẫn là: 10.1,4 = 14 (Ω)

Công suất hao phí trên đường dây là: Cách tính hiệu suất truyền tải điện năng cực hay | Vật Lí lớp 9

Hiệu suất truyền tải điện năng: Cách tính hiệu suất truyền tải điện năng cực hay | Vật Lí lớp 9

Ví dụ 3 : Người ta truyền tải dòng điện xoay chiều từ tram phát điện cách nơi tiêu thu 10km bằng dây dẫn kim loại có điên trở suất p = 2,5.10-8 Ωm, tiết diện 0,4cm2 Điện áp và công suất ở trạm là 10kV và 500kW. Hiệu suất của của quá trình truyền tải điện là bao nhiêu?

Quảng cáo

Hướng dẫn giải:

Điện trở dây dẫn: Cách tính hiệu suất truyền tải điện năng cực hay | Vật Lí lớp 9

Gọi Php là công suất hao phí trên đường dây.

Công suất hao phí trên đường dây là: Cách tính hiệu suất truyền tải điện năng cực hay | Vật Lí lớp 9

Hiệu suất truyền tải điện năng Cách tính hiệu suất truyền tải điện năng cực hay | Vật Lí lớp 9

Đs: 96,875%

Bài tập trắc nghiệm tự luyện

Câu 1: Một nhà máy điện sinh ra một công suất 1MW và cần truyền tải đến nơi tiêu thụ. Biết hiệu suất truyền tải là 90%. Công suất hao phí trên đường truyền là:

A. 100kW    B. 300kW    C. 600kW    D. 900kW

Đáp án A

Hiệu suất truyền tải điện năng: Cách tính hiệu suất truyền tải điện năng cực hay | Vật Lí lớp 9

Công suất hao phí

Php = 1000000 – 0,9.1000000 = 100000 (W) = 100 (kW)

Quảng cáo

Câu 2: Điện năng ở một trạm phát điện có công suất truyền đi 400kW được truyền đi đến khu dân cư. Hiệu số chỉ của các công tơ điện ở trạm phát và nơi tiêu thụ sau mỗi ngày đêm lệch nhau 360kWh. Hiệu suất của quá trình truyền tải điện năng là:

A. 96%    B. 96,25%    C. 96,5%    D. 96,75%

Đáp án B

Công tơ điện ở trạm phát và nơi tiêu thụ chênh lệch nhau là do hao phí trong quá trình truyền tải.

Công suất hao phí: 360 : 24 = 15 (kW)

Hiệu suất truyền tải điện năng là:

Hiệu suất truyền tải điện năng Cách tính hiệu suất truyền tải điện năng cực hay | Vật Lí lớp 9

Câu 3: Người ta truyền tải dòng điện có công suất 1,5MW từ trạm phát điện đến nơi tiêu thụ cách đó 100km bằng dây dẫn kim loại có điện trở suất p = 1,7.10-8 Ωm, tiết diện 0,6cm2. Biết điện thế ở trạm là 50kV. Hiệu suất của của quá trình truyền tải điện là:

A. 87,6%    B. 88,7%    C. 89,4%    D. 90,5%

Đáp án C

Điện trở dây dẫn: Cách tính hiệu suất truyền tải điện năng cực hay | Vật Lí lớp 9

Gọi Php là công suất hao phí trên đường dây.

Công suất hao phí trên đường dây là:

Cách tính hiệu suất truyền tải điện năng cực hay | Vật Lí lớp 9

Hiệu suất truyền tải điện năng Cách tính hiệu suất truyền tải điện năng cực hay | Vật Lí lớp 9

Câu 4: Người ta truyền tải điện năng từ máy phát điện đến một động cơ điện bằng đường dây có điện trở 0,5Ω. Điện áp hiệu dụng đưa lên hai đầu đường dây là U = 220V, công suất điện tại máy phát là 5kW. Công suất điện đến động cơ điện và hiệu suất truyền tải là bao nhiêu?

A. 4657W, 93,14%

B. 4865W; 97,3%

C. 4532W; 90,64%

D. 4742W; 94,84%

Đáp án D

Công suất hao phí trên đường dây là:

Cách tính hiệu suất truyền tải điện năng cực hay | Vật Lí lớp 9

Công suất điện truyền đến động cơ là:

Ptt = P – Php = 5000 – 258 = 4742 (W)

Hiệu suất truyền tải điện năng Cách tính hiệu suất truyền tải điện năng cực hay | Vật Lí lớp 9

Câu 5: Một máy phát điện gồm n tổ máy có cùng công suất P. Điện năng sản xuất ra được truyền đến nơi tiêu thụ với hiệu suất H. Hỏi nếu khi chỉ còn một tổ máy thì hiệu suất H’ bằng bao nhiêu, (tính theo n và H)

Cách tính hiệu suất truyền tải điện năng cực hay | Vật Lí lớp 9

Đáp án C

Hiệu suất: (1)

- Công suất hao phí Cách tính hiệu suất truyền tải điện năng cực hay | Vật Lí lớp 9

Cách tính hiệu suất truyền tải điện năng cực hay | Vật Lí lớp 9

Công suất hao phí Cách tính hiệu suất truyền tải điện năng cực hay | Vật Lí lớp 9

Từ (1); (2); (3) và (4) ta có: Cách tính hiệu suất truyền tải điện năng cực hay | Vật Lí lớp 9

Cách tính hiệu suất truyền tải điện năng cực hay | Vật Lí lớp 9

Bài tập vận dụng

Câu 6 : Từ nhà máy phát điện người ta truyền công suất điện đến nơi tiêu thụ thì hiệu suất truyền tải điện năng là 50%. Nếu sử dụng máy biến thế có tỷ số k =5 để tăng điện thế truyền tải đồng thời tăng tiết diện dây dẫn lên thêm 2 lần thì hiệu suất điện truyền truyền tải là bao nhiêu?

Hao phí do tỏa nhiệt chiếm: 100% - 50% = 50% công suất nguồn điện

Công suất hao phí Cách tính hiệu suất truyền tải điện năng cực hay | Vật Lí lớp 9

Khi sử dụng máy biến thế thì điện áp truyền tải tăng lên 5 lần => hao phí do tỏa nhiệt giảm đi 25 lần

Tiết diện dây dẫn tăng thêm 2 lần thì điện trở giảm đi 2 lần => hao phí do tỏa nhiệt cũng giảm đi thêm 2 lần

→ Khi dùng máy biến thế đồng thời tăng tiết diện dây dẫn thì công suất hao phí giảm đi 10 lần

Công suất hao phí khi sử dụng máy biến thế và dây dẫn mới là: 50% : 10 = 5%

Hiệu suất truyền tải điện năng là: 100% – 5% = 95%

Câu 7 : Một máy phát điện xoay chiều truyền đi một công suất điện không đổi. Khi hiệu điện thế hai đầu đường dây là U thì hiệu suất truyền tải là 76%. Để hiệu suất truyền tải tăng thêm 20% thì hiệu điện thế hai đầu đường dây phải là bao nhiêu?

Gọi U’ là hiệu điện thế cần dùng để hiệu suất truyền tải tăng thêm 21%

Công suất hao phí khi sử dụng điện áp U là: 100% - 76% = 24%

Công suất hao phí khi sử dụng điện áp U’ là: 100% - 76% - 20% = 4%

Công suất hao phí khi dùng điện thế U’ giảm so với hiệu điện thế U là: 24% : 4% = 6 (lần)

Áp dụng công thức Cách tính hiệu suất truyền tải điện năng cực hay | Vật Lí lớp 9

→ Để công suất hao phí giảm 6 lần thì hiệu điện thế phải tăng lên √6 ≈ 2,4 lần

→ U’ = 2,4U

Vậy hiệu điện thế hai đầu dây là 2,4U

Câu 8 : Điện năng ở một trạm phát điện có công suất truyền đi 800kW được truyền đi đến khu dân cư. Ban đầu người ta sử dụng hiệu điện thế 10kV để truyền tải điện năng thì hiệu suất của quá trình truyền tải điện năng là 92%. Để hiệu số chỉ của các công tơ điện ở trạm phát và nơi thu sau mỗi ngày đêm lệch nhau không quá 400kWh thì điện thế truyền tải phải là bao nhiêu?

Công suất hao phí lúc ban đầu là:

(100% - 92%) . 800 = 64 (kW)

Để hiệu số chỉ của các công tơ điện ở trạm phát và nơi thu sau mỗi ngày đêm lệch nhau không quá 400kWh thì công suất hao phí phải nhỏ hơn:

400 : 24 = 16,7 (kW)

So với lúc ban đầu thì công suất hao phí đã giảm đi: 64 : 16,7 = 3,8 (lần)

Để công suất hao phí tăn 3,8 lần thì điện thế truyền tải là:

10000.√3,8 = 19493,6 (V)

Đs: 19493,6V

Câu 9 : Một nhà máy phát điện gồm 2 tổ máy có cùng công suất P hoạt động đồng thời. Điện sản xuất được đưa lên đường dây và truyền đến nơi tiêu thụ với hiệu suất truyền tải là 70%. Hỏi khi một tổ máy ngừng hoạt động , tổ máy còn lại hoạt động bình thường thì hiệu suất truyền tải bây giờ là bao nhiêu?

Gọi H, H’ là hiệu suất truyền tải khi 2 tổ máy hoạt động và khi 1 tổ máy hoạt động

Hiệu suất: Cách tính hiệu suất truyền tải điện năng cực hay | Vật Lí lớp 9

- Công suất hao phí Cách tính hiệu suất truyền tải điện năng cực hay | Vật Lí lớp 9

Cách tính hiệu suất truyền tải điện năng cực hay | Vật Lí lớp 9

Công suất hao phí Cách tính hiệu suất truyền tải điện năng cực hay | Vật Lí lớp 9

Từ (1); (2); (3) và (4) ta có: Cách tính hiệu suất truyền tải điện năng cực hay | Vật Lí lớp 9

Cách tính hiệu suất truyền tải điện năng cực hay | Vật Lí lớp 9

Hiệu suất sau khi một tổ máy ngừng hoạt động là:

Cách tính hiệu suất truyền tải điện năng cực hay | Vật Lí lớp 9

Đs: 85%

Câu 10 : Một nhà máy phát điện gồm 2 tổ máy có cùng công suất P hoạt động đồng thời. Điện sản xuất được đưa lên đường dây và truyền đến nơi tiêu thụ với hiệu suất truyền tải là 70%. Do nhu cầu ở nơi tiêu thụ tăng nên người ta phải lắp thêm 4 tổ máy có cùng công suất với 2 tổ máy trước vào nhà máy điện. Toàn bộ điện năng từ nhà máy được truyền tới nơi tiêu thụ bằng hiệu điện thế có giá trị gấp 4 lần lúc ban đầu. Hỏi hiệu suất truyền tải bây giờ là bao nhiêu?

Gọi H, H’ là hiệu suất truyền tải khi 2 tổ máy hoạt động và khi 6 tổ máy cùng hoạt động

Hiệu suất: Cách tính hiệu suất truyền tải điện năng cực hay | Vật Lí lớp 9

- Công suất hao phí Cách tính hiệu suất truyền tải điện năng cực hay | Vật Lí lớp 9

Cách tính hiệu suất truyền tải điện năng cực hay | Vật Lí lớp 9

Công suất hao phí Cách tính hiệu suất truyền tải điện năng cực hay | Vật Lí lớp 9

Từ (1); (2); (3) và (4) ta có: Cách tính hiệu suất truyền tải điện năng cực hay | Vật Lí lớp 9

Cách tính hiệu suất truyền tải điện năng cực hay | Vật Lí lớp 9

Hiệu suất sau khi một tổ máy ngừng hoạt động là:

Cách tính hiệu suất truyền tải điện năng cực hay | Vật Lí lớp 9

Đs: 94,375%

Xem thêm các dạng bài tập Vật Lí lớp 9 có đáp án và lời giải chi tiết khác:

Xem thêm các loạt bài Để học tốt Vật Lí lớp 9 hay khác:

300 BÀI GIẢNG GIÚP CON LUYỆN THI LỚP 10 CHỈ 399K

Phụ huynh đăng ký mua khóa học lớp 9 cho con, được tặng miễn phí khóa lớp 8 ôn hè. Đăng ký ngay!

Tổng đài hỗ trợ đăng ký khóa học: 084 283 45 85

Theo dõi chúng tôi miễn phí trên mạng xã hội facebook và youtube:

Loạt bài Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 9 có đáp án của chúng tôi được biên soạn bám sát nội dung chương trình Vật Lý lớp 9.

Nếu thấy hay, hãy động viên và chia sẻ nhé! Các bình luận không phù hợp với nội quy bình luận trang web sẽ bị cấm bình luận vĩnh viễn.